[發明專利]高效節能發動機

無效

• 申請號: 01101566.7
• 申請日: 2001-01-01
• 公開（公告）號: CN1363765A
• 公開（公告）日: 2002-08-14
• 發明（設計）人: 白凱軍;白羽
• 申請（專利權）人: 白凱軍;白羽
• 主分類號: F02B75/00
• 分類號: F02B75/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及的是一種高效節能發動機，它所涉及的是活塞式發動機，是以汽油、柴油為燃料的發動機。

目前國內外常用的各種型號的活塞式汽、柴油發動機，都是活塞運行到上止點位置時點火，這是因為此時發動機內的空間體積單位最小。只有燃燒室，雖然在此時發動機內部擁有最大的壓力和壓強，但此時的曲軸與連桿正處于垂直狀態上，作為動力的壓力也只能正面傳遞到曲軸架上，不產生或只產生很小的輸出動力，動力輸出幾乎等于零。隨發動機曲軸在慣性作用下繼續運動，與連桿逐步產生了輸出動力的夾角和力矩，但是，活塞也隨之向下運動，當曲軸運行到較佳的輸出動力位置時，活塞已向下運行位移了七分之一以上，因發動機的壓縮比都大于1∶8，所以當發動機活塞向下運行七分之一時，發動機氣缸內部也由于活塞的下移增加了一倍空間，依據物理學的空氣壓強原理，假設溫度沒有發生變化，只是體積擴大一倍，壓力就應比點火時下降50％，此時力矩約50％，受力夾角約47度，綜合指數最大，為0.366。而發動機活塞繼續向下運行七分之二后，缸內的壓力僅剩點火壓力25％，此時的力矩為1，受力角87度，可它最大的能量轉換也只能在0.25以內。而作功沖程的最后七分之四行程中氣缸內擁有的可作功壓力，只能在點火壓力的25％以下，僅從對壓力條件的單一數據的分析，發動機作功指數只有一個點為0.37，其余的各個工作點作功指數都已經下降到0.3以下，更不用說加上溫度下降的影響和其它設備的消耗。由此可看出，作功結構不合理才是發動機熱效率低的最主要原因。

本發明的目的，就是在于改變發動機的這種不合理的工作結構，提供一種能使發動機在產生最大壓力時，避開沒有力矩的狀態和位置，并且把發動機在點火壓力設制在力矩和動力輸出角均為較佳的位置上，使壓力在克服曲軸力臂及各種影響因素后，還有60％以上轉化為輸出動力，且在同等的用油條件下，使動力得到成倍的提高，馬力小時的油耗也相對下降一半的活塞發動機。

本發明的目的可通過以下措施來實現：

本發明的設計是，在原汽缸的上方加設了上汽缸機構和上活塞機構，由凸輪壓迫上活塞，使之占據燃燒室的空間，此時上下活塞同步運行，上下活塞之間就構成可移動的燃燒室，并將燃燒室整體下移，點火時上活塞的運行略快，使壓縮比加大，就形成壓燃和點火相結合的方法點燃可燃混合氣，這不僅使點火后的可作功壓力增加，還避開沒有力矩的小角度狀態，使得發動機在點火時產生的壓力，60％以上轉化為輸出動力。

上活塞和上汽缸是此項發明的關鍵部位。具體設計的就是上氣缸結構和上活塞結構，在現用機型的氣缸上加設上氣缸機構，上氣缸機構包括在氣缸頂部的上氣缸體，和新設計的缸蓋，新設計的缸蓋又作為輔助設備的支撐架，它與上汽缸一同被固定在現用汽缸的頂部，在上氣缸體內設計安裝有上活塞，為防止火花塞的突出部分與下行的上活塞相碰，在上活塞的底部開設有凹槽，在上活塞上還設置有，與上氣缸體腔室相連通的進排氣通道腔，進排氣通道腔向側方向延伸，穿過上氣缸體側壁，與安裝在支撐框架上的進排氣控制裝置相連接，在進排氣通道腔內，沿活塞運動方向分別設置有與上氣缸體相連通的進排氣閥門，在進排氣腔體側壁上，沿法線方向開設有與進排氣閥門相對應，并且相連通的進排氣通道，在進排氣閥門上方的支撐架上安裝有搖臂驅動式凸輪控制系統，用于控制進排氣閥門，采用搖臂式凸輪的目的是給控制上活塞的凸輪讓出活動的空間和位置，搖臂驅動凸輪根據具體機型的不同可設置一側、兩側、采用頂桿或液壓的方式。在上活塞上方，沿橫方向主軸安裝有專門控制上活塞運動的直接驅動式凸輪，所述上活塞、進排氣腔體及進排氣系統為一體式結構，在支撐框架上安裝有與曲軸相連接的，用于控制上活塞下移時間和位置的控制輪，控制輪的軸為主動軸，也就是安裝有控制上活塞運動的凸輪軸，軸上還裝有與控制進排氣門齒輪相連的齒輪，在上活塞下安裝有彈性復位機構和定位器及定位器控制裝置。